不是科幻小说，我们曾尝试过克隆熊猫

今天我想讨论一个很“科幻”的问题：我们能克隆熊猫吗？

我最早知晓“克隆熊猫”的点子，是在叶永烈的科幻小说里：在未来，我们能凭借克隆技术繁殖无数的熊猫，人手一只熊猫。想象一下就要被萌翻了。

谁能不爱它？©George Lu / Flickr

这篇小说拥有那个时代的技术乐观主义，而后的科幻小说对“克隆”这种技术，就不再抱着欢欣鼓舞的态度了，“克隆熊猫”似乎也变成了异想天开。但我为了写这篇文章查资料的时候，发现克隆熊猫这件事不仅存在，而且剧情远比我们能想像的曲折、惊人和意味深长。

让猫生熊猫？

说到克隆大熊猫，就必须说到两个人，一个是克隆技术专家陈大元，一个是保护生物学家潘文石。他们对于“是否要克隆大熊猫”这件事，站到了相对的立场上。

1998年，作为中国科学院的克隆技术专家，陈大元开始了克隆大熊猫的实验。

这里我们先复习一下中学生物，克隆技术需要什么：

我们需要一个细胞核，提供复制一只动物所需的基因。

还要一个去掉细胞核的卵母细胞，把细胞核植入进去。

还要一个孕母，让塞进了新细胞核的卵细胞可以在她体内发育。

多利羊的克隆过程 图片来自 Wikimedia

陈大元从一只刚死的熊猫身上，取得了熊猫细胞核。但熊猫作为珍稀又有特殊意义的动物，不能从它的身上取得活的卵母细胞，也不能用它来当孕母。让一只母熊猫失去正常繁殖的机会，我们付不起这个代价。于是只能用其他动物做替代。

陈大元把熊猫细胞核植入兔子的卵母细胞内，然后使用猫做孕母。大熊猫虽然个头是猫的10倍以上，但它的幼崽很小，而且真正的妊娠期长度跟猫差不多（为什么妊娠期还要加个“真正的”？后面我会解释）。

当时的《中国科学院院刊》报道了这一实验 图片来自网络

克隆细胞发育成了囊胚，然后在猫体内成功着床。但怀孕的猫得肺炎死了。后来陈大元改用黑熊做孕母，花费三年时间，克隆细胞终于发育出了早期胚胎，但接下来就停止发育。2005年，克隆大熊猫的国家项目到期，陈大元企图自费继续实验，至今没有结果。

装在瓶子里的熊猫？

潘文石是保护大熊猫方面的顶级专家，他坚决反对克隆大熊猫的项目。他认为，我们对待克隆大熊猫的态度，也反映出我们的自然保护观念，以及如何看待人在地球上的位置。

在秦岭，潘文石教授为他研究的大熊猫拍照 图片来自网络

当初克隆大熊猫的原因，是“熊猫繁殖力弱”这个观念深入人心。陈大元并不否认，保护动物不止有“克隆”这一个办法，甚至还表示在自然环境里繁殖是最好的方法，但他认为大熊猫的繁殖能力很弱，应该要采取高科技手段，避免它的灭绝。这个观点是有局限的。

潘文石指出，熊猫的繁殖力并没有问题。他在秦岭的研究发现，9年间熊猫种群的增长率是3.5%。1937年到1962年这26年间，没有圈养大熊猫繁殖，但1963年到1989年的27年间，全世界的圈养大熊猫繁殖了112只。可见圈养条件下的熊猫也绝不是没有繁殖能力，而是我们之前没有掌握繁殖它们的方法（潘文石在1999年接受《科技日报》采访时说：“的确有一些熊猫不发情交配，这与人工饲养的环境有关，公熊猫没兴趣。我想把人关在里面都不会有这个兴趣！”）。

2018年猫盟在白水河国家级自然保护区做动物调查，这是我们唯一拍到过大熊猫的地点，大熊猫也给我们的相机留下了“不朽的纪念” ©猫盟

根据《2019大熊猫谱系》，1960~1989年，圈养大熊猫幼仔的存活率是(31.61±32.12)%，1990~2019年，幼仔存活率上升到(78.39±13.90)%。可见养大熊猫的技术确实是有质的飞跃。相比之下，克隆哺乳动物的技术在二十世纪末却很不成熟。著名的多利羊，克隆成功之前失败了267次。

潘文石特别提到，熊猫怀孕的情况很特别。一些哺乳类，包括熊猫所属的熊科，有延迟着床的特性：受精卵进入子宫内，不是马上着床开始发育，而是在子宫里飘荡一段时间。这样就能挑一个最合适的时间生子。熊猫的延迟着床时间约为107天，黑熊则有五、六个月。我们应该在什么时间把克隆细胞送到孕母体内？它会马上开始发育吗？还是等一阵再发育？

最重要的是，保护野生动物的意义，是在于保护整个与人类共存的生态系统。即使我们能够克隆一只熊猫，把它放在动物园里，甚至把它的基因冷冻保存在小瓶子里，但它对生态环境并无裨益，那不是保护野生动物的目的所在。

白水河保护区的黑熊。这里拥有的不仅有大熊猫，还有丰富的珍稀物种和一整个复杂的生态系统。©猫盟

基因多样性问题

说到克隆，很多人都会想到孙悟空吹毛变猴。如果细胞核都来自同一个动物，那不管有多少个克隆体，基因都是一模一样的。这就提出了另一个问题：基因多样性。

而大熊猫作为一种种群数量少，栖息地严重缩小和破碎化的动物，本身就面临严重的基因多样性不足问题。根据方盛国等人使用DNA指纹技术的检测，邛崃山大熊猫的平均杂合率是69.09%，而大相岭的大熊猫只有45.78%，能长期维持的种群，基因杂合率应该达到90%以上。

红外相机拍摄的野生大熊猫 图片来自北京大学李晟课题组

基因单一化的危险，最著名的例子就是19世纪40年代发生在爱尔兰的饥荒。土豆用块茎繁殖，广义上这也是一种克隆。马铃薯晚疫病菌Phytophthora infestans入侵爱尔兰以后，因为土豆基因高度单一化，大家都没有抵抗力，所以大批枯死。

不过，土豆也告诉了我们另一件事。对于一些很容易克隆的生物，比如植物，克隆不失为一种短时间内“爆兵”堆数量的有效方式。

兰花就是一个好例子。兰花的种子极小，要与真菌共生才能活，所以兰花的有性繁殖相当难，人工繁殖很贵，这也是野外盗采兰花猖獗的原因之一。一个人工繁殖兰花的简单办法就是组织培养技术：使用芽、花梗等部分，在培养基上培育出跟母体基因完全一样的兰花苗，这样很快就能得到一大堆克隆苗。这些人工繁殖的兰花，可以用来替代非法野采兰花，从而减少了野外种群的压力。

猫盟在云南易武调查时拍到的兰花 ©大猫

克隆另一种黑眼圈动物

甚至克隆动物还也可能对保护野生动物有实际作用。我们已经克隆成功了一种哺乳动物，它和熊猫同为食肉目，也很珍稀，甚至长相也有点相似——黑足鼬Mustela nigripes。

小墨镜是不是有点熊猫的神韵？©Colorado Front Range National Wildlife Refuge Complex

2020年底，使用基因技术进行野生动物保护的非营利组织Revive & Restore，在圣地亚哥动物园成功克隆了一只黑足鼬，起名伊丽莎白·安（Elizabeth Ann）。伊丽莎白的特别之处是，虽然它是一个克隆体，但它旨在增加现存黑足鼬的基因多样性。

克隆的小黑足鼬伊丽莎白。图片来自Revive & Restore，经华夏地理（美国国家地理中文版）允许后转载。

黑足鼬曾一度濒临灭绝，在1981年，最后的18只黑足鼬被人们抓起来进行圈养繁殖，只有7只繁衍了后代。现在这个物种恢复得不错，野外数量超过一千只，但因为高度近亲繁殖，出现生育力下降、精子畸形等问题。伊丽莎白的细胞核来自上世纪80年代死掉的黑足鼬维拉（Willa）。维拉没有留下后代，它的基因已在基因库里删除，如今却借助伊丽莎白复活。如果伊丽莎白能健康地生活并繁殖，黑足鼬的基因多样性就有望增长。

Revive & Restore的目标也是利用克隆技术保护濒危物种，但不是单纯的增加数量。DNA很稳定，半衰期有100多万年，这个时间不足以让我们像《侏罗纪公园》那样复活恐龙，但足以让许多灭绝或数量剧减的物种，保留大量“新鲜”的基因材料。

虽然听上去很科幻，但克隆技术可能真的为保护濒危野生动物提供帮助。许多濒危物种个体数量很少，即使繁殖起来，也受基因多样性单一所苦。如果通过克隆技术，让“死去”的基因组，像伊丽莎白这样在活的个体身上重现，就可以增加濒危物种的基因库。

Colchester动物园的远东豹。远东豹的野生数量一度降到不足40头，虽然现在种群恢复的情况尚可，但这使它们的基因多样性极度单调。也许克隆技术是这些极小种群动物重获新生的希望。©William Warby / Flickr

克隆这种技术未来会被用在何处，现在的我们不能预测。但我们至少知道，幻想不是一件坏事，因为现实正在变得比科幻小说更富于幻想。